安鋼原料場煉鋼塵泥回收利用系統的改進

周東鋒 陳旋 朱全政 王玉魁 佟立臣 徐攀

(安陽鋼鐵股份有限公司)

安鋼原料場煉鋼塵泥回收利用系統的改進

周東鋒 陳旋 朱全政 王玉魁 佟立臣 徐攀

(安陽鋼鐵股份有限公司)

介紹了安鋼煉鋼塵泥在原料場配加利用系統的工藝流程、運行效果、存在的問題以及配加系統的設備改造,針對煉鋼濕法除塵產生的塵泥難處理、污染環境的情況,該工藝改進后處理量大,混合均勻,能夠滿足連續生產的工藝要求,解決了以往煉鋼塵泥露天堆放、占用土地、污染周邊環境的問題,取得了較好的經濟效益和社會效益。

煉鋼塵泥 原料場 工藝改進

0 前言

煉鋼除塵污泥的綜合利用一直是鋼鐵企業關注的重要課題,為了更好地利用這一二次資源,發展循環經濟,進一步保護環境,許多企業做了大量的工作。安鋼隨著產能的不斷擴大,年產生塵泥約為十幾萬噸,如何處理煉鋼污泥已成為生產的制約環節。目前公司采用:①壓團制球直接入爐,用作調節劑和冷卻劑,用量較小,約占塵泥總量的 5%～10%。②燒結混合料系統噴加管路經常堵塞,一混滾筒粘結嚴重,而且影響燒結混合料水分穩定,難以實現均衡、連續配加。90/105 m2燒結機污泥配加系統一直沒能正常使用,400 m2燒結機污泥配加系統尚未投用。煉鋼污泥用以上兩種形式處理利用,壓力很大。

針對目前狀況,必須尋求新的處理利用方式,充分利用好這一寶貴資源,保證煉鋼生產穩定。立足現有場地和工藝,研究開發新的利用方式。

由于煉鋼污泥難以實現集中處理,必須在現有工藝條件下進行利用。根據公司要求,2007年燒結廠協同其他部門開發原料場污泥配加系統,將煉鋼污泥直接用于原料場混勻造堆。實踐證明,該工藝處理量大,混合均勻,能夠滿足連續生產的工藝要求,解決了以往煉鋼污泥露天堆放、占用土地、污染周邊環境的問題,取得了較好的經濟效益和社會效益,推廣應用前景良好。

1 原料場污泥配加系統的工藝設計

1.1 煉鋼污泥的理化性能

轉爐煉鋼污泥的理化性能因轉爐工況的變化和除塵回收系統的不同而有所差異,安鋼轉爐除塵污泥的主要物化性能見表 1。其特點一是污泥中有很多可利用成分,如 TFe和堿性氧化物等;二是粒度細(≤0.078 mm含量達 93%)、含水量高 (30%～40%)、粘性大,自成球性強,不易與其他物料混合,同時較難脫水。

表1 煉鋼除塵污泥主要化學成分w/%

2.2 污泥配加系統的工藝設計原則

1)采用濕法處理的原則。根據煉鋼污泥“難混合,不易脫水”的特性,直接把污泥加水制漿。

2)均勻、穩定、連續配加的原則。根據原料場均化處理各種含鐵原料和連續生產的特點,充分利用污泥的鐵、CaO、MgO等有效成份。

煉鋼污泥由汽車運輸進入原料場后,放入污泥堆場,送入配加系統制漿,噴加到混勻堆料皮帶上,然后通過運輸系統到原料場料堆上。污泥配加系統工藝流程如圖 1所示。

圖1 原料場煉鋼塵泥回收利用系統工藝流程

2.3 配加系統各組成部分功能設計

1)配加裝置:由裝卸裝置將原泥裝入泥槽,經加水沖刷、稀釋后進入攪拌池,并設置了篦網過濾大塊、雜物等。

2)制漿系統:污泥進入攪拌池后,通過攪拌系統不斷攪拌,制成濃度均勻的泥漿。

3)噴加系統:處理過的泥漿經過濾后由泥漿泵加壓,輸送至堆料皮帶,噴加在物料表面,均勻配加至混勻料中。

2.4 配加系統的主要工藝參數

本次設計沒有相關實踐經驗可參考,僅靠有關設計手冊進行探索性設計,主要參數為:污泥處理量20～30 t/d,泥漿濃度 25%～30%,泥漿泵流量 30 m3/h,攪拌池尺寸Φ4×3 m。

3 投運后存在的問題及分析

污泥配加系統投運后,基本實現了在原料場均勻、連續配加污泥,但也暴露出了諸多問題:

3.1 泥漿濃度低,污泥配加量小

原設計在污泥槽采用加清水沖刷原泥,用水量大,泥漿濃度低,保證不了泥漿濃度,正常配加時泥漿濃度只有 10%左右,日消耗量 8 t。

3.2 污泥槽泥漿攪拌效果差

由于攪拌效果差,污泥易沉積在攪拌池底部,葉片磨損嚴重。每月需要更換一次,磨損后期更加速粗顆粒沉降,形成惡性循環。每月被迫清底一次,全部采用人工清理,效率低,每次清理需 3～4天,嚴重影響污泥的連續配加。

3.3 泥漿泵堵塞頻繁

泥漿泵進口在攪拌池底部的角落處,且遠離攪拌葉片,污泥沉降后易吸入泵體造成頻繁堵塞,燒壞電機。恢復處理時需預先抽干池內漿液,疏通泵管,費時費力,影響污泥的正常配加。

4 污泥配加系統的改進

4.1 增加高壓循環沖泥裝置

原有沖泥裝置使用清水,泥漿濃度低。改為從泥漿泵出口將高壓污泥水引至污泥槽,循環沖泥,提高濃度,在配加過程中實現了均勻、連續補泥,定量補水。泥漿濃度由原來的 10%提高至 30%,污泥配加量明顯提高,月處理污泥量由原來的 240 t/月提高至 900 t/月。

4.2 改進攪拌系統結構,改善攪拌效果

針對攪拌效果差問題,增大了攪拌葉片長度,直徑由原來的 800 mm增至 1000 mm,大大緩解了重顆粒沉降,提高了泥漿均勻度。

4.3 調整泥漿泵進口位置

將污泥泵進口位置改至攪拌葉輪上部,杜絕了沉降污泥進入泵體,同時進口處增加了篦網,防止雜物吸入,提高了污泥配加系統的作業率。

改進前后的污泥配加系統如圖 2所示:

圖2 污泥配加系統改進前后示意圖

1)原有的沖泥裝置使用清水,泥漿濃度低效果差。如圖 2(b)所示改為從泥漿泵出口將高壓污泥水引至污泥槽,循環沖泥,提高了濃度。

2)改進前污泥泵進口如圖 2(a)在攪拌葉下,改進后如圖 2(b)所示將污泥泵進口位置改至攪拌葉輪上部,杜絕了沉降污泥進入泵體,進口處增加了篦網,防止雜物吸入,提高了污泥配加系統的作業率。

5 改進效果

安鋼原料場污泥配加系統投運后,處理利用了部分煉鋼塵泥,既緩解了煉鋼生產和污泥處理的壓力,又對混勻礦、燒結礦質量沒有影響,較在燒結混料系統中配加具有明顯優點。消除了燒結過程中的水分波動,滾筒粘堵等缺陷。同時提高了原料場物料水分,改善了現場環境。通過改進月處理污泥量由原來的 240 t/月提高至 900 t/月后。處理量增大,運行成本低及安全、穩定、可靠,在當前含鐵原料日益緊張的背景下,充分循環利用廠內二次資源,發展循環經濟,可取得明顯的經濟效益和社會效益。按年處理污泥量 1.6萬 t的煉鋼污泥,年效益達 500多萬元。

6 結語

本項目開發應用成功后,拓展了處理煉鋼污泥的方式,雖然該系統處理 能力較小 (與全廠煉鋼污泥總量相比),但可推廣至二個原料場。目前,該系統只解決了公司部分煉鋼塵泥,處理能力有限,如果新建大型綜合系統,綜合考慮在二個原料場各受料系統、一次料場、配堆料系統、供料系統等都配加,基本上可以完全處理全廠煉鋼系統塵泥,應用前景廣闊,具有很高的推廣價值。

[1] 朱賀民.煉鋼除塵污泥利用技術的開發與應用.燒結球團,2008(1):50-52.

IM PROVEM ENT OF STEELMAKING DUST PUTTY RECOVERY SYSTEM IN ANGANG’S SINTER ORIGINAL MATERI ALS YARD

Zhou Dongfeng Chen Xuan Zhu Quanzheng Wang Yukui TongLichen Xu Pan

(Anyang Iron&Steel Stock Co.,Ltd)

The paper introduced the process,operating results,existing problems and equipment transformation of stee lmaking dust putty in distribution system atAngang’s originalmaterials yard,After improvement,the system can matches the requirments for continnous production and solved principle problems,obtained a better economic benefits.

Stee lmaking dust putty Originalmaterials yard Process improvement

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2009—11—21